張?jiān)茖殻R祥國，劉義剛，李彥閱，曹偉佳，鮑文博

（1.東北石油大學(xué)提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶163318；2.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津300452）

目前，國內(nèi)主要注水開發(fā)油田已經(jīng)處于高含水或特高含水階段，注入水在高滲透層或大孔道內(nèi)低效和無效循環(huán)現(xiàn)象十分嚴(yán)重[1-3]，亟待采取調(diào)剖、堵水和驅(qū)油方法來擴(kuò)大中低滲透層波及體積。目前，油田上常用聚合物類調(diào)剖、堵水，驅(qū)油劑主要包括聚合物溶液、聚合物凝膠、有機(jī)類顆粒如聚合物體膨顆粒和聚合物微球以及無機(jī)類顆粒如粉煤灰和沸石顆粒等[4-7]。

依據(jù)調(diào)剖、堵水和驅(qū)油措施提高采收率原理，調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑不僅要能夠在高滲透層內(nèi)形成較高附加滲流阻力，而且藥劑必須均勻分布在整個高滲透層范圍內(nèi)。因此，調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑在多孔介質(zhì)內(nèi)必須擁有較強(qiáng)傳輸運(yùn)移能力，即藥劑能夠在低于中低滲透層吸液啟動壓力條件下被輸送到整個高滲透層區(qū)域。否則，藥劑就會在高滲透層注入端大量滯留，產(chǎn)生較高注入壓力，這不僅阻礙了后續(xù)藥劑運(yùn)移到高滲透層深部，而且較高注入壓力也使藥劑轉(zhuǎn)向進(jìn)入中低滲透層，進(jìn)而對其造成傷害。

長期以來，石油科技人員在進(jìn)行聚合物類調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑滲流特性和驅(qū)油效果評價時，通常將巖心注入壓力作為重要監(jiān)測指標(biāo)，因?yàn)樽⑷雺毫εc阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系，而阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)又與驅(qū)油效果即采收率密切相關(guān)。當(dāng)聚合物類調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑中聚合物分子聚集體尺寸與巖石孔隙尺寸匹配關(guān)系較好時，藥劑在高滲透層內(nèi)傳輸運(yùn)移能力較強(qiáng)、分布范圍較大（即藥劑可以運(yùn)移到高滲透層遠(yuǎn)離注入端區(qū)域）、注入壓力升高幅度較大，此時注入壓力愈高，采收率增幅愈大。否則，藥劑在高滲透層內(nèi)傳輸運(yùn)移能力較弱、分布范圍較?。此巹┲饕獪粼谧⑷攵烁浇鼌^(qū)域），此時，盡管注入壓力升高幅度會更大，但因未實(shí)現(xiàn)藥劑深部滯留，后續(xù)進(jìn)入中低滲透層的水會“繞流”返回高滲透層，擴(kuò)大波及體積效果較差，注入壓力高低與采收率增幅大小沒有必然聯(lián)系。姜維東等針對渤海油田聚合物驅(qū)開發(fā)的實(shí)際需求，利用物理模擬方法，以AP-P4疏水締合聚合物為例，采用了巖心流動實(shí)驗(yàn)，注入多孔介質(zhì)前后黏度變化和聚合物線團(tuán)尺寸變化等方法對聚合物線團(tuán)尺寸與巖石孔喉配伍性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，對于渤海油田，通過計(jì)算巖石孔喉半徑中值與聚合物線團(tuán)尺寸比值，可一定程度作為判斷聚合物與巖石的孔隙結(jié)構(gòu)匹配效果，以及聚合物在巖石孔隙內(nèi)流動傳輸能力的依據(jù)[8]。

目前，石油科技工作者在進(jìn)行聚合物類調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑篩選和性能評價時，視黏度是一個重要技術(shù)指標(biāo)[9-12]。事實(shí)上，黏度是流體內(nèi)摩擦力大小的一個衡量指標(biāo)，而摩擦力大小又與流體內(nèi)分子聚集體結(jié)構(gòu)形態(tài)密切相關(guān)。早期用于制備調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑的聚合物為普通聚合物，其分子結(jié)構(gòu)為線性支鏈結(jié)構(gòu)。普通聚合物在低礦化度溶劑水中分子鏈呈現(xiàn)舒展?fàn)顟B(tài)，此時聚合物溶液內(nèi)摩擦力較大即視黏度較高。近年來，隨著高鹽油藏調(diào)剖、堵水和驅(qū)油技術(shù)措施需求量不斷增加，客觀上要求采用高礦化度溶劑水配制聚合物溶液。在高礦化度溶劑水中，金屬離子尤其是二價金屬離子引起普通聚合物分子鏈卷曲和收縮，致使聚合物溶液內(nèi)摩擦力即視黏度大幅度降低，同時聚合物在多孔介質(zhì)內(nèi)滯留量減小，產(chǎn)生附加滲流阻力能力減弱，注入壓力增幅減小，擴(kuò)大波及體積作用即增油降水效果變差。為此，石油科技工作者開發(fā)出了抗鹽聚合物。與普通聚合物不同，抗鹽聚合物溶液中聚合物分子結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生較大內(nèi)摩擦力。因此，抗鹽聚合物增黏能力較強(qiáng)，其視黏度要遠(yuǎn)高于相同濃度條件下普通聚合物溶液的視黏度，已經(jīng)成為高鹽油藏調(diào)剖、堵水和驅(qū)油措施的首選聚合物[13-15]。

研究表明，抗鹽聚合物增黏機(jī)理是依靠聚合物分子間締合（或交聯(lián)）作用而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[16-18]，具有該結(jié)構(gòu)的聚合物分子聚集體尺寸也明顯增大，致使聚合物分子聚集體尺寸遠(yuǎn)大于巖石孔隙尺寸，即二者匹配關(guān)系變差。因此，抗鹽聚合物溶液傳輸運(yùn)移能力變差，在巖心（儲層）注入端大量滯留甚至造成堵塞，致使注入壓力快速大幅度升高。在高壓作用下，抗鹽聚合物分子聚集體進(jìn)入巖心孔隙，孔隙剪切作用造成聚合物分子結(jié)構(gòu)破壞，分子尺寸大幅度減小，滯留作用明顯變差，高滲透層內(nèi)形成附加滲流阻力能力也明顯減弱，最終降低液流轉(zhuǎn)向能力和增油降水效果。由此可見，在進(jìn)行調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑篩選和評價時，藥劑在儲層內(nèi)傳輸運(yùn)移能力與其措施增油降水效果密切相關(guān)，必須給予高度重視。目前，絕大多數(shù)石油科技研究人員還沒有完全意識到藥劑傳輸運(yùn)移能力的重要性，業(yè)內(nèi)也沒有聚合物類調(diào)剖劑、堵水劑傳輸運(yùn)移能力評價方法和指標(biāo)要求。針對礦場生產(chǎn)和理論實(shí)際需求，以高分子材料學(xué)、物理化學(xué)和油藏工程等為理論指導(dǎo)，以儀器檢測、化學(xué)分析和物理模擬等為技術(shù)手段，以國內(nèi)主要油藏儲層和流體為研究對象，開展了調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑多孔介質(zhì)內(nèi)傳輸運(yùn)移能力評價方法和技術(shù)指標(biāo)研究，這對改善調(diào)驅(qū)劑油藏適應(yīng)性和提高增油降水效果具有重要理論和實(shí)用價值。

1 實(shí)驗(yàn)條件

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

復(fù)合凝膠由2.5%聚合氯化鋁+5.0%丙烯酰胺+0.8%尿素+0.15%引發(fā)劑+0.15%交聯(lián)劑+0.05%阻聚劑701等組成。聚合物微球（AMPS-8）由東北石油大學(xué)提高采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合成。高效驅(qū)油劑（H1，非離子型表面活性劑）由中海石油天津分公司渤海研究院提供，有效含量45 %。普通聚合物（HTPW-112）由中國石油大港油田采油工藝研究院提供，相對分子質(zhì)量2 500×104，有效含量88%?？果}聚合物（AP-P4）由四川光亞科技有限公司生產(chǎn)，相對分子質(zhì)量1 100×104，固含量90%。

實(shí)驗(yàn)用水為QHD32-6 油田和大港港西三區(qū)注入水，水質(zhì)分析見表1。

實(shí)驗(yàn)用巖心為石英砂環(huán)氧樹脂膠結(jié)人造均質(zhì)巖心[19]，幾何尺寸：寬×高×長=4.5 cm×4.5 cm×30 cm。巖心滲透率（Kg）：①復(fù)合凝膠，Kg為18 000×10-3μm2、12 000×10-3μm2、4 000×10-3μm2；②聚合物微球，Kg為4 800×10-3μm2、2 400×10-3μm2、800×10-3μm2；③高效驅(qū)油劑，Kg為2 400×10-3μm2、1 200×10-3μm2、440×10-3μm2；④普通聚合物和抗鹽聚合物，Kg為1 800×10-3μm2。

在巖心入口端、距入口1/3和2/3處設(shè)置3個測壓點(diǎn)，巖心外觀結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 巖心結(jié)構(gòu)及測壓點(diǎn)分布Fig.1 Core structure and pressure measuring point distribution

1.2 儀器設(shè)備、評價方法和技術(shù)指標(biāo)

1）儀器設(shè)備

采用DV-Ⅱ型布氏黏度計(jì)測試調(diào)驅(qū)劑黏度。采用巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)裝置測試調(diào)驅(qū)劑傳輸運(yùn)移能力和封堵效果。實(shí)驗(yàn)裝置由平流泵、壓力表、巖心和中間容器等部件組成，除平流泵外，其他儀器設(shè)備置于油藏溫度保溫箱內(nèi)。

2）評價方法

①巖心抽空飽和地層水，計(jì)量孔隙體積和孔隙度。

②水驅(qū)，記錄各個測壓點(diǎn)間壓差δP1-2、δP2-3和δP3-出口；計(jì)算總壓差δP。

③向巖心注入1.5PV 藥劑[ 聚合物微球（Cp=3 000 mg/L）、復(fù)合凝膠、高效驅(qū)油劑（Cs=1 000 mg/L）和聚合物溶液]，記錄各個測壓點(diǎn)間壓差δP'1-2、δP'2-3和δP'3-出口，計(jì)算總壓差δP'以及各個測壓點(diǎn)間壓差比β值（β1=δP'1-2/δP'2-3，β2=δP'2-3/δP'3-出口）和平均阻力系數(shù)Fr（δP'/δP）。

④在油藏溫度條件下巖心放置（候凝）72 h（高效驅(qū)油劑和聚合物溶液除外），之后分別在距巖心注入端和采出端2 cm處重新鉆孔，安裝閘門和連接管線，后續(xù)水驅(qū)1PV。記錄后續(xù)水驅(qū)結(jié)束時各個區(qū)間壓差δP"1-2、δP"2-3和δP"3-出口和總壓差δP"，計(jì)算平均殘余阻力系數(shù)（δP"/δP）和平均封堵率［（δP"-δP）/δP"］。

上述實(shí)驗(yàn)注入速度為1 mL/min。

3）技術(shù)指標(biāo)

依據(jù)前期研究成果[20-22]，提出采用各個測壓點(diǎn)間壓差比β值（β1=δP'1-2/δP'2-3，β2=δP'2-3/δP'3-出口）來評價調(diào)剖、堵水和驅(qū)油劑儲層內(nèi)傳輸運(yùn)移能力。

2 結(jié)果分析

2.1 傳輸運(yùn)移能力和滲流特性

2.1.1 聚合物微球

1）傳輸運(yùn)移能力

在巖心滲透率不同條件下，采用QHD32-6 油田注入水配制濃度為3 000 mg/L聚合物微球溶液（視黏度4.0 mPa·s）注入結(jié)束時各區(qū)間壓差δP'和評價指標(biāo)β值見表2，實(shí)驗(yàn)溫度為65 ℃。

表1 水質(zhì)分析Table 1 Water quality analysis mg/L

從表2 可知，當(dāng)滲透率較低時，聚合物微球與巖心孔喉配伍性較差，傳輸運(yùn)移能力較弱，主要滯留于靠近注入端附近區(qū)域，注入壓力較高，壓力主要消耗在巖心前半部分。隨滲透率增加，巖心孔喉尺寸增大，聚合物微球與巖心孔喉之間的配伍性得以改善，注入壓力有所降低，傳輸運(yùn)移能力增強(qiáng)，聚合物微球能夠運(yùn)移至巖心更深部區(qū)域，巖心內(nèi)部沿程壓力擴(kuò)散程度均勻性更好。綜合來看，高滲層中微球的傳輸運(yùn)移能力好于中低滲層，但整體傳輸運(yùn)移能力較弱，因此，定義評價指標(biāo)β1或β2=8～12 為較差，β1或β2≥12為差。

2）阻力系數(shù)、參殘余阻力系數(shù)和封堵率

采用QHD32-6油田注入水配制濃度為3 000 mg/L聚合物微球溶液，其阻力系數(shù)、參殘余阻力系數(shù)和封堵率影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3，實(shí)驗(yàn)溫度為65 ℃。

從表3可知，隨滲透率增加，巖心孔喉尺寸增大，聚合物微球注入過程中滯留能力減弱，滲流阻力減小，阻力系數(shù)逐漸降低，后續(xù)水驅(qū)階段滯留于巖心內(nèi)部聚合物微球耐沖刷性也有所減弱，殘余阻力系數(shù)降低。盡管巖心滲透率差異較大，但聚合物微球最終均表現(xiàn)出較高的封堵率，表明參與實(shí)驗(yàn)微球具有良好緩膨性，同時具備較強(qiáng)調(diào)驅(qū)和液流轉(zhuǎn)向能力。

2.1.2 復(fù)合凝膠

1）傳輸運(yùn)移能力

在巖心滲透率不同條件下，采用QHD32-6 油田注入水配制復(fù)合凝膠體系（“2.5%聚合氯化鋁+5.0%丙烯酰胺+0.8%尿素+0.15%引發(fā)劑+0.15%交聯(lián)劑+0.05%阻聚劑701”，初始視黏度1.9 mPa·s）注入結(jié)束時各區(qū)間壓差δP和評價指標(biāo)β2值見表4，實(shí)驗(yàn)溫度為65 ℃。

從表4 可知，隨滲透率增大，復(fù)合凝膠注入過程中各測壓點(diǎn)壓力逐漸減小。由于復(fù)合凝膠初始黏度較低（1.9 mPa·s），滯留能力較弱，傳輸運(yùn)移能力較強(qiáng)。由此定義評價指標(biāo)β1或β2=2.5～4為傳輸運(yùn)移能力較好。

2）阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和封堵率

采用QHD32-6 油田注入水配制復(fù)合凝膠體系（配方同上），其阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和封堵率測試結(jié)果見表5。

從表5 可知，隨巖心滲透率增加，巖心孔喉尺寸增大，一方面復(fù)合凝膠滯留量和滲流阻力減小，阻力系數(shù)降低。另一方面，較大孔喉尺寸使得分子間發(fā)生碰撞概率增加，復(fù)合凝膠成膠效果提高，因此殘余阻力系數(shù)逐漸升高。復(fù)合凝膠成膠后，3種滲透率巖心封堵率均高達(dá)98%左右，說明復(fù)合凝膠具有較強(qiáng)封堵能力，能夠產(chǎn)生較好液流轉(zhuǎn)向效果。

表2 各區(qū)間壓差δP和β值Table 2 δP and β value of every interval pressure difference

表3 阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和封堵率Table 3 Resistance coefficient,residual resistance coefficient and plugging rate

表4 各區(qū)間壓差δP和β值Table 4 δP and β value of every interval pressure difference

表5 阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)和封堵率Table 5 Resistance coefficient,residual resistance coefficient and plugging rate

表6 各區(qū)間壓差δP和β值Table 6 δP and β value of every interval pressure difference

2.1.3 高效驅(qū)油劑

1）傳輸運(yùn)移能力

采用QHD32-6油田注入水配制濃度為1 000 mg/L的高效驅(qū)油劑體系（視黏度3.5 mPa·s），其注入結(jié)束時各區(qū)間壓差δP和評價指標(biāo)β2值見表6，實(shí)驗(yàn)溫度為65 ℃。

從表6 可知，隨巖心滲透率增大，巖心孔喉尺寸增大，高效驅(qū)油劑在巖心內(nèi)部運(yùn)移過程中滯留量和滲流阻力減小，后續(xù)水驅(qū)過程中各測壓點(diǎn)壓力均有所降低。高效驅(qū)油劑屬于小分子聚合物，分子聚集體尺寸較小，初始黏度較低，滯留量較小，傳輸運(yùn)移能力好于復(fù)合凝膠，故定義評價指標(biāo)β1或β2=1～2.5為傳輸運(yùn)移能力優(yōu)良。

2）阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)

采用QHD32-6油田注入水配制濃度為1 000 mg/L的高效驅(qū)油劑體系，其阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)測試結(jié)果見表7。

從表7 可知，隨巖心滲透率增加，巖心孔喉尺寸增加，高效驅(qū)油劑在巖心內(nèi)部滯留能力以及后續(xù)水驅(qū)階段耐沖刷性降低，阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)減小。由于高效驅(qū)油劑自身滯留能力較差，因而阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)數(shù)較小。由此可見，要更好地發(fā)揮高效驅(qū)油劑提高采收率作用，就需要治理即封堵高滲透層或大孔道，以避免高效驅(qū)油劑沿高滲透層或大孔道竄逸，而是轉(zhuǎn)向進(jìn)入剩余油飽和度較高的中低滲透層發(fā)揮驅(qū)油作用。

表7 阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)Table 7 Resistance coefficient and residual resistance coefficient

2.1.4 聚合物溶液

1）傳輸運(yùn)移能力

采用大港港西三區(qū)注入水配制抗鹽聚合物溶液和普通聚合物溶液，在視黏度相同（近）條件下，2 種聚合物溶液注入結(jié)束時巖心各個區(qū)間壓差δP和傳輸運(yùn)移能力評價指標(biāo)β值見表8，實(shí)驗(yàn)溫度為53 ℃。

從表8 可以看出，在視黏度相同（近）條件下，與普通聚合物（HTPW-112）溶液相比較，抗鹽聚合物（AP-P4）溶液在巖心注入端附近的前部區(qū)域滯留量較大，由此產(chǎn)生的附加滲流阻力即壓差值較大，而中部和后部區(qū)域滯留量和壓差值較小，相應(yīng)β1和β3值等于25.9，表明聚合物主要滯留在注入端附近區(qū)域，傳輸運(yùn)移能力差。

2）阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)

采用大港港西三區(qū)注入水配制抗鹽聚合物（AP-P4）和普通聚合物（HTPW-112）母液（CP=5 000 mg/L），再分別稀釋成濃度為1 750 mg/L 和3 400 mg/L，在視黏度相等條件下，2種聚合物溶液平均阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表9。實(shí)驗(yàn)溫度為53 ℃。

表8 各區(qū)間壓差δP和β值Table 8 δP and β value of every interval pressure difference

表9 阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)Table 9 Resistance coefficient and residual resistance coefficient

從表9可以看出，在聚合物溶液視黏度相同條件下，與普通聚合物（HTPW-112）相比較，聚抗鹽合物（AP-P4）溶液阻力系數(shù)較大，但殘余阻力系數(shù)較小。在聚合物濃度相同條件下，與普通聚合物溶液相比較，抗鹽聚合物溶液阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)較小。

2.2 調(diào)驅(qū)劑傳輸運(yùn)移能力及其影響因素分析

2.2.1 聚合物溶液

采用大港港西三區(qū)注入水配制抗鹽聚合物（AP-P4）和普通聚合物（HTPW-112）聚合物母液（CP=5 000 mg/L），剪切20 s，將剪切前后樣品稀釋至CP=100 mg/L，分別進(jìn)行掃描電鏡SEM 實(shí)驗(yàn)（放大1 000倍），測試結(jié)果見圖2。

圖2 聚合物分子聚集體形態(tài)Fig.2 Morphology of polymer molecular aggregates

從圖2可知，普通聚合物分子在水溶液中呈現(xiàn)線性支鏈結(jié)構(gòu)，不同分子鏈間又可相互貫穿，甚至纏繞，致使溶液中存在具有不同尺寸孔洞的多層立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且存在粗的主干和細(xì)分支，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既有支撐作用，又可吸附和包裹大量水分子產(chǎn)生形變阻力，顯示出較強(qiáng)滯留和傳輸運(yùn)移能力。剪切作用后，分子鏈發(fā)生斷裂，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷，網(wǎng)孔變稀疏，結(jié)構(gòu)包裹水分子能力大幅下降，滯留能力大幅降低，傳輸運(yùn)移能力增強(qiáng)。與普通聚合物相比較，抗鹽聚合物分子鏈上無規(guī)則分布疏水基團(tuán)通過鏈內(nèi)或鏈間締合作用，形成尺寸較大聚合物分子聚集體，聚集體之間又通過鏈間締合作用連接在一起，形成致密多層立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，顯示出超強(qiáng)滯留能力和較差傳輸運(yùn)移能力。剪切作用后，疏水基團(tuán)難以再相互締合形成大范圍致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只能在局部范圍內(nèi)發(fā)生締合作用，形成較為短小網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，從致密的多層立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樗槠瑺罱Y(jié)構(gòu)[23-25]，分子聚集體尺寸減?。ㄒ姳?0，CP=100 mg/L），致使滯留能力明顯減弱，傳輸運(yùn)移能力提高。

綜上所述，由于抗鹽聚合物分子聚集體尺寸與巖心孔隙尺寸配伍性較差，致使聚合物在巖心注入端大量滯留，致使傳輸運(yùn)移能力較差。此外，聚合物在注入端大量滯留又導(dǎo)致注入壓力大幅度升高、在巖心注入端與內(nèi)部形成較大壓差，這對通過巖心注入端聚合物溶液產(chǎn)生強(qiáng)烈剪切作用，致使其分子聚集體尺寸減小，滯留能力減弱，液流轉(zhuǎn)向效果變差。

表10 分子聚集體尺寸測試結(jié)果Table 10 Test results of molecular aggregate size

2.2.2 聚合物微球

采用QHD32-6油田注入水配制濃度為3 000 mg/L聚合物微球溶液，將其置于65 ℃恒溫箱中，定期觀察其粒徑分布狀態(tài)，微球粒徑分布及與時間關(guān)系見圖3。

從圖3可以看出，微球初始粒徑2.00～6.00 μm，粒徑中值2.04 μm；當(dāng)水化時間小于72 h 時，粒徑變化幅度不大；72 h 后粒徑明顯增加，粒徑最大值20.53 μm；120 h 后水化作用逐漸減弱；240 h 時顆粒最大粒徑38.7 μm，粒徑中值18.92 μm，膨脹倍數(shù)7.53～9.52。

巖心滲透率（Kg）與孔隙喉道半徑中值關(guān)系見圖4。

從圖4可以看出，當(dāng)巖心滲透率Kg=800×10-3μm2時，對應(yīng)孔隙喉道半徑中值約10 μm，孔隙直徑約20 μm。按照顆粒通過孔隙架橋理論，孔隙直徑約20 μm 巖心能夠通過的微球最大粒徑約為6.6 μm。由此可見，初始粒徑2.0～6.0 μm 微球與該滲透率巖心是相匹配的。

圖3 微球粒徑分布及與時間關(guān)系Fig.3 Particle size distribution of microspheres and its relation with time

圖4 滲透率與孔隙喉道半徑中值關(guān)系Fig.4 Relation between permeability and median radius of pore roar

3 結(jié)論

1）調(diào)驅(qū)劑在多孔介質(zhì)中傳輸運(yùn)移是實(shí)現(xiàn)深部液流轉(zhuǎn)向作用的必要條件，可以采用調(diào)驅(qū)劑注入結(jié)束時巖心前部與后部壓差之比β值來評價。對于聚合物微球體系，評價指標(biāo)：β1或β2=8～21，傳輸運(yùn)移能力較差；對于復(fù)合凝膠體系，評價指標(biāo)：β1或β2=2.5～4，傳輸運(yùn)移能力較好；對于高效驅(qū)油劑體系，評價指標(biāo)：β1或β2=1～2.5，傳輸運(yùn)移能力較好；對于聚合物體系，評價指標(biāo)：β1和β2=25.9，傳輸運(yùn)移能力較差。

2）隨巖心滲透率增大，巖心孔喉尺寸增大，藥劑在巖心內(nèi)部運(yùn)移過程中滯留量和滲流阻力減小，后續(xù)水驅(qū)過程中各測壓點(diǎn)壓力均有所降低。高效驅(qū)油劑屬于小分子聚合物，分子聚集體尺寸較小，初始黏度較低，滯留量較小，故定義評價指標(biāo)β1或β2=1～2.5為傳輸運(yùn)移能力優(yōu)良；聚合物溶液為高分子量，分子聚集體尺寸較大，滯留量大，固定義評價指標(biāo)β1或β2≥16，為傳輸運(yùn)移能力較差。

3）調(diào)驅(qū)劑滯留和傳輸運(yùn)移能力與其自身材料分子結(jié)構(gòu)形態(tài)即聚集體尺寸和巖心滲透率密切相關(guān)，二者的目的相互矛盾，實(shí)際應(yīng)用時需要合理兼顧。